感知网络体系架构与创新

架构与创新 商标声明 ，，是华为技术有限公司商标或者注册商标，在本手册中以及本手册描述的产品中，出现的其它商标，产品名称，服务名称以及公司名称，由其各自的所有人拥有。 免责声明 本文档可能含有预测信息，包括但不限于有关未来的财务、运营、产品系列、新技术等信息。由于实践中存在很多不确定因素，可能导致实际结果与预测信息有很大的差别。因此，本文档信息仅供参考，不构成任何要约或承诺，华为不对您在本文档基础上做出的任何行为承担责任。华为可能不经通知修改上述信息，恕不另行通知。 感 知 网 络 体 系 架构与创新 引 领 外 场 基 础 设 施 数 智 化 序 言 1 本书编委会 在探索智慧城市的过程中，感知是智能化的第一逻辑。智能感知作为连接物理世界与数字世界的桥梁，通过集成的感知设备、先进的数据分析技术和强大的云端智能服务，实现对基础设施的运行状态的实时监测和治理。 顾问专家（排名不分先后） 吴志强倪光南魏际刚赵泽生石晓冬穆同娜周凤明 当前智能感知主要依托点、线、面三类空间载体，但当固定空间与时间维度整合后，还将创造点-线-面移动变幻的感知网络体系。《感知网络体系架构与创新》一书详细阐述了感知网络体系的建设目标、发展趋势、体系构建及行业实践，探讨了如何通过感知、算力、联接和人工智能等关键技术的集成创新，驱动数智技术与传统基础设施融合一体，推动感知网络体系的革命性提升。 主编单位（排名不分先后） 国务院发展研究中心中国城市规划设计研究院北京市标准化研究院华为技术有限公司北京市城市规划设计研究院 智能感知网络体系的核心价值在于实现资源的优化配置，达到“省时间、省能耗、省物耗、省心力”四省目标。基于本书提出的行动指南，结合实际痛点需求确定感知场景，可以最大程度发挥智能感知的价值，提升基础设施数智化的精细化治理效率和精确性。 参编单位（排名不分先后） 北京市建筑设计研究院股份有限公司成都城投数智集团有限公司南京市城市照明建设运营集团有限公司华海智汇技术有限公司东华软件股份公司河南垂天科技有限公司长春吉大正元信息技术股份有限公司同济大学江西省交通投资集团有限责任公司中软国际有限公司上海三思电子工程有限公司深圳市洲明科技股份有限公司鸿湖万联（江苏）科技发展有限公司智慧灯杆产业联盟 智能感知网络体系是智慧城市建设规划不可或缺的第一步，我相信通过广泛合作和持续创新，感知网络体系的全面构建将使我们的智慧城市发展迈向新的高度。让我们携手共进，建设一个更加宜居、高效、绿色、智能的现代化城市，为全球智慧城市的建设贡献中国智慧与力量。 吴志强中国工程院院士德国国家科学工程院院士瑞典皇家工程院院士 编委会成员（排名不分先后） 张晓东田川刘济瑀梁昌征张丽 参编成员（排名不分先后） 崔东峰何睿陆炜平姜玉稀张全伟张祎王景吉熊双汤成玮苏焕成杨晓华李峰风张妮李宇尘黄小靖胡宇驰卢弋朱明甫郑根强张红利张仲成叶晓宾 序 言 2 序 言 3 基础设施的代际变革将深刻影响人类文明进程，以数字化、智能化为核心特征的新一轮科技革命与产业变革，在加速基础设施数智化的同时，催生了数智基础设施，使基础设施在体系、结构、功能、效率、质量、安全及价值创造等方面发生革命性变化。推动基础设施数智化建设，将引领全球数智基础设施进入一个全新的发展阶段，由此，数智基础设施正日益成为世界各国关注的焦点。 外场基础设施是指部署在户外场景为社会生产和居民生活提供公共服务的工程或设施，包括交通、水利、能源、市政等设施，外场基础设施的正常运行是社会生产、生活的基础。外场基础设施的数智化是通过感知、联接、计算等技术，实现对外场基础设施的监测管理，提高其运行效率、服务质量、快速响应和解决问题的能力，提升公共服务的满意度；这一基础设施将促进产业升级，极大降低企业成本，提高生产效率，推动经济的快速发展；针对网络攻击、数据泄露等问题，需具备精准的监测和预警系统，以及时发现和应对潜在的威胁，将损失和影响降到最低；同时也能推动能源优化管理和绿色低碳节能，实现经济建设与环境保护的可持续性发展。外场基础设施的数智化建设需要推动数字经济和实体经济的深度融合，全面赋能经济社会发展。如何构建一个统筹规划布局、数据全量接入、系统集成运营、商业良性循环和可持续发展的外场基础设施数智化系统是当务之急。 在新的形势下，我们要将实现数智基础设施全球领先，作为现代化强国建设的重要突破口。数智基础设施发展具有全局性、战略性、长远性、基础性、先导性、引领性、带动性等多重作用，各领域基础设施数智化建设需求巨大。与现代化基础设施体系建设要求相比，当前的基础设施还存在较大差距。无论是理论还是实践、技术还是底层架构、应用场景还是融合创新，均需取得重大突破。 中国作为全球性大国，未来要站在推动现代化全局和应对全球数智竞争的高度，着力构建感知网络体系，支撑 “系统完备、结构合理、安全可靠、便捷高效、智能绿色、互联互通、普惠民生、国际竞争力强”的现代化基础设施体系建设： 感知网络体系是外场基础设施数智化的参考架构，通过感知、通信、云、AI等各种技术创新构建一个精准感知、集约共享、自主决策、持续演进的外场基础设施数智化系统。 新一代的感知终端，具备更高的精度、更广的覆盖范围和更强的环境适应性，产生的丰富、实时、准确的数据要素，为我们提供了科学决策的依据。“鸿蒙”作为一款自主、开源、安全、统一的操作系统，赋能感知终端智能化，发挥了生态基础的作用。外场基础设施的边侧高效、实时、可靠的处理感知数据，就近提供边缘智能服务，需要打造“感算存运电”高效协同的边缘基础设施底座，以满足复杂多变的外场环境和场景丰富的行业应用的需求。星闪、5G-A、F5G-A、光通信、“空天地一体化”、“通导遥一体化”等通信技术，以及AI、大数据、云计算等计算技术的高速发展，为外场基础设施的数智化升级提供了高速、低延迟的网络支持和海量数据的存储、处理和分析，实现了数据要素的流通、共享、整合，协同管理和综合调度。 一是，制定中长期发展战略规划，布局数智基础设施，做出系统性安排，明确重点任务，理清系统性建设工程，打造一批试点示范。 二是，分类施策，以大工程为牵引，重点区域、重点行业、重点场景率先突破，加速基础设施集约化、一体化、数智化、绿色化。 三是，推进“政产学研金用服”多主体协同机制，形成“政府搭台、企业创新、社会投资、多方参与”的数智基础设施产业生态发展格局。 四是，深入全球合作，积极参与全球数智基础设施治理，通过“一带一路”及各类对外合作平台，促进数智基础设施中国标准出海，分享中国创新实践与成功经验，助力中国与世界各国高质量发展。 外场基础设施数智化建设是一项系统而复杂的工程，让我们携手共进，勇攀技术创新的高峰，为构建智能、高效、可靠的外场基础设施而不懈努力！ 力争到2030年，基础设施数智化水平显著提升： 全面建成安全、便捷、高效、绿色、经济的感知网络体系，数智基础设施深入应用于城市、交通、能源、水利等行业，发展壮大基础设施数智化产业生态，基本建成现代化基础设施体系。 我相信，在现代化强国的战略指引下，以人民为中心，坚持“统筹谋划、需求导向、协同共享、安全适用”等原则，集中各方力量与资源，发挥各方优势，形成协同效应，着力构建感知网络体系发展大生态，高质量推进现代化基础设施体系建设，中国一定会在基础设施数智化方面创造世界奇迹。 魏际刚 中国国际发展知识中心副主任国务院发展研究中心研究员 执行概要：构建开放智能的感知网络体系1 行业实践：外场基础设施数智化价值创造19 发展趋势，基础设施迈入数智化时代体系构建，促进基础设施体系化建设行业实践，持续加速基础设施数智化未来发展，基础设施数智化产业生态行动倡议，点亮数智基础设施新未来11222 3.1 城市：全域智能感知，擘画城市蓝图3.2 道路：车路云一体化，提升出行体验3.3 公路：远距精准感知，畅通安全出行3.4 铁路：长距精准防护，构筑安全防线3.5 电力：敏捷智简物联，安全高效运营3.6 油气：边云智能协同，赋能提质增效3.7 水利：无电无网部署，守护江河安澜21222324252627 发展趋势：外场基础设施数智化高速发展3 1.1 多维融合的泛在感知1.2 集约共享的数字底座1.3 智能高效的设施服务456 未来发展：培育基础设施数智化产业生态28 4.1 数字技术创新，使能产业生态4.2 产业生态发展，赋能行业创新4.3 行业场景重塑，服务价值创造4.4 感知网络体系，现代化新引擎29292929 体系构建：使能外场基础设施全面数智化7 2.1 体系定义，基础设施数智化参考架构2.2 体系架构，使能基础设施全面数智化2.3 技术创新，持续突破融合创新的优势2.3.1 感知终端2.3.2 感知边缘2.3.3 感知联接2.3.4 感知平台2.3.5 感知大模型2.3.6 感知场景2.3.7 感知网络体系安全2.3.8 感知网络体系交付和运维889910111314151516 行动倡议：共同点亮数智基础设施新未来30 5.1 统筹规划布局，牵引政策指导5.2 推进协同机制，推动产业发展5.3 打造应用试点，探索新型模式5.4 转化示范成果，形成标准规范5.5 坚持开放合作，共享科技互惠3131313131 行业实践，持续加速基础设施数智化 围绕外场基础设施数智化，不断解锁广泛的应用场景，推进数智基础设施在不同场景下的深度应用与创新，持续为行业创新创造价值。 面向未来：城市、道路、公路、铁路、电力、油气、水利等行业场景中深入应用数智基础设施，丰富的数智基础设施新形态，使基础设施在不确定的环境中更安全、更高效、更韧性、更绿色。 未来发展，基础设施数智化产业生态 执行概要： 构建开放、智能的感知网络体系，面向业界开放，联合客户与伙伴一起，共同促进产业链相互协同、循序渐进，有序发展。 构建开放智能的感知网络体系 面向未来：发挥感力、算力、运力、智力、电力等科技融合创新之力，推进数字技术创新使能产业生态、产业生态发展赋能行业创新、行业场景重塑服务价值创造、感知网络体系成为现代化基础设施体系的新引擎。 《数字中国建设整体布局规划》指出夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”，加强传统基础设施数字化、智能化改造，释放商业数据价值潜能。以数智化驱动基础设施现代化，加速数智技术与传统基础设施融合与一体化，使城市、交通、能源、水利等基础设施体系功能更强大更有效，为现代化基础设施体系发展提供强大动力。 行动倡议，点亮数智基础设施新未来 勇于探索、持续创新，共同构建“开放、智能的感知网络体系”，共同点亮数智基础设施新未来。 数智基建启航，以“智”促“数”， 以“网”联“感”，展望未来：全面建成系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系，智感城市、安全宜居，智感交通、安全出行，智感能源、安全生产，智感水利、安全运营，为此，如何更好地满足未来生产、生活的数智基础设施需求，赋能新质生产力，是持续探索的动力。 面向未来：统筹规划布局，牵引政策指导；推进协同机制，推动产业发展；打造应用试点，探索新型模式；转化示范成果，形成标准规范；坚持开放合作，共享科技互惠。 聚焦国计民生基础设施，构建开放、智能的感知网络体系，发挥感力、算力、运力、智力、电力等技术融合优势，使能基础设施全面数智化，让基础设施在不确定的环境中更安全、更高效、更韧性、更绿色，全面推进现代化基础设施体系。在本报告中，从宏观趋势入手，通过体系构建、技术创新、产业使能、行业赋能、未来发展等维度展望未来，尝试描绘面向未来的美好图景，以数智化驱动基础设施现代化，共筑感知网络体系，开启数智基础设施新未来。 发展趋势，基础设施迈入数智化时代 围绕基础设施数字化、网络化、智能化发展，深入行业布局数智基础设施，以数智化驱动基础设施现代化，加速基础设施数智化的重要突破口。 面向未来：外场基础设施数智化水平将显著提升，泛在感知、集约共享、智能高效的感知网络体系将全